Авария 5 июня 1971 г. в г. Флор Аль (штат Арканзас, США) По-видимому, это было самое крупное разлитие аммиака, отмеченное литературе. Разрыв трубопровода привел к выбросу около 600 т аммиака. Жертв не было. Аммиак попал в реку, что привело к гибели рыбы.
Авария 13 июля 1973 г. Потчефструм (ЮАР). Эта авария произошла на заводе по выпуску удобрений. Причиной аварии стал отрыв торцевой крышки резервуара, содержавшего 50 т аммиака. Осколок торцевой части диаметром 2,9 м (25% массы торцевой части) отлетел на 40 м. Размер утечки составил 38 т аммиака, хранившегося при температуре около 15 °С. В результате аварии погибло 18 человек, шестеро из них находились за пределами предприятия.
В радиусе до 50 м от места аварии, погибли 7 человек; в радиусе 50…100 м погибли 5 человек; на расстоянии 100…150 м погиб 1 человек; на расстоянии 150…200 м умерли 5 человек. Было отмечено 65 случаев несмертельных отравлений. Впоследствии некоторые пострадавшие утверждали, что на земле дышать было легче, так как воздух содержал у поверхности земли меньше аммиака.
Результаты металловедческого анализа разрушенного резервуара: торцевая часть оказалась очень хрупкой. По мнению независимого эксперта, после замены торцевой части резервуара (за 4 года до аварии) необходимо было провести термообработку для снятия образовавшихся напряжений. Это и стало причиной аварии [5].
Авария 6 мая 1976 г. в г. Хьюстон (штат Техас, США).
В данной аварии автоцистерна с аммиаком, двигавшаяся по горному шоссе, в результате дорожного происшествия съехала с полотна дороги и, пролетев 10 м, упала на проезжую часть проходившего внизу шоссе. Произошел мгновенный выброс 19 т аммиака, погибло 6 человек, пострадало более 100 человек. В начальный период аварии образовавшееся облако аммиачно-воздушной смеси было тяжелее окружающего воздуха.
Эта площадь, согласно оценкам автора [5], сделанным путем сравнения фотографий из работы и карты места аварии из работы составляет приблизительно 1 км2.
Авария 1997 г. в г. Барнаул
Во время работы в ночную смену машинист находился в нетрезвом состоянии. Средства автоматической защиты АХУ были им отключены. В результате превышения допустимого уровня аммиака в циркуляционном ресивере произошел гидравлический удар в цилиндре компрессора. Через пробитую при этом прокладку газообразный аммиак быстро распространился по помещениям машинного зала и управления (двери были открыты), где находился и, возможно, спал машинист. Он получил тяжелое отравление и после длительного лечения скончался [13].
По данным Росгостехнадзора в России ежегодно происходит несколько тысяч аварий в химических отраслях. Число аварий с угрозой выброса АХОВ увеличивается вследствие транспортных происшествий. В период 2002…2007 г. в России на ХОО было зарегистрировано несколько десятков аварий с аммиачными веществами. В этих авариях пострадало около 30 человек и 5 человек получили смертельное отравление парами аммиака. Некоторые из них, наиболее крупные, приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Описание некоторых аварий с аммиачными веществами, произошедшими в период 2002…2007 г. В России
| Дата аварии | Место аварии, предприятие, на котором произошла авария | Краткое описание аварии | Масса разлившегося вещества, кг | Причины аварии | Количество пострадавших / погибших |
| 13.02.2002 | ОАО «Пигмент» | при пуске аммиачного компрессора разрушился цилиндр второй ступени с вырыванием клапанной коробки на стороне нагнетания | 150 | Коррозионный износ стенок цилиндра | 1/1 |
| 27.08.2002 | ООО «Тирса» | разгерметизация технологической системы АХУ, выброс аммиака | 1000 | пожар, возникший при повреждении электрического кабеля и коротком замыкании | 6/3 |
| 08.07.2003 | ОАО «Любинский молочно-консервный комбинат» | Выброс аммиака из неработающей емкости | 150 | Отрыв крышки | 4/0 |
| 22.07.2003 | Пищевой комбинат «Уссурийский продукт» | Разрушение линейного ресивера с выбросом аммиака | 1200 | взрыв аммиачного контейнера в компрессорном цехе | 3/0 |
| 5.08. 2003 | ООО «Холод» | Выброс аммиака из испарителя | 50 | выход из строя металлического кожуха трубного испарителя | 0/0 |
| 06.09.2005 | ОАО «Калининградского мясокомбината» | Выброс аммиака из системы трубопроводов | 100 | Несоблюдение правил техники безопасности при ремонте насоса | 2/0 |
| 03.05.2006 | ОАО «Микояновский мясоперерабатывающий завод», Москва | Разрыв трубопровода, выброс аммиака | 100 | Фура, доставившая груз на завод, разворачиваясь, не вписалась в разворот на территории завода и крышей задела стойку, на которой крепился трубопровод | 1/1 |
| 07.06.2007 | Рыбный порт, Петропавловск-Камчатский | Авария на морозильной установке траулера «Кое Мару» | 2000 | неизвестны | 6/1 |
| 03.09.2007 | ЗАО «Черниговский мясокомбинат» | Разгерметизация трубопровода с последующим выбросом аммиака | 1000 | Обвал стены здания, в котором размещались трубопроводы | 2/0 |
Значительное количество аварий связано, прежде всего, с медленными темпами реконструкции и модернизации производства, переносами сроков ремонта и замены оборудования, ухудшением качества ремонтов, несвоевременной диагностикой технического состояния эксплуатируемого оборудования. Амортизационный износ оборудования достигает 60 – 70%, а на ряде производств 95 – 100% [2].
1.6 Факторы, влияющие на обеспечение безопасной эксплуатации АХУ
Основные и типичные для большинства предприятий, эксплуатирующих АХУ, факторы, влияющие на промышленную безопасность:
1) техническое состояние оборудования, трубопроводов, запорной и предохранительной арматуры;
2) наличие, техническое состояние и организация грамотной эксплуатации приборов автоматической защиты и управления технологическим процессом;
3) квалификация персонала и соблюдение технологической и трудовой дисциплины;
4) готовность обслуживающего персонала к локализации и ликвидации аварийных ситуаций и аварий;
5) оснащенность АХУ средствами противопожарной, а персонала – индивидуальной защиты;
6) должный контроль со стороны руководства за состоянием промышленной безопасности и соблюдением нормативов при эксплуатации АХУ [13].
1.7 Типичные причины, приводящие к разгерметизации составных частей аммиачной холодильной установки
Часто опасности аварий с резервуарами связаны с их большой емкостью, т.е. наличием большого количества АХОВ в единичной емкости. Наиболее массовые вертикальные цилиндрические стальные резервуары монтируются из поясов, соединенных сварными швами. Основной причиной аварий резервуаров является возникновение трещин в сварных швах, как результат некачественной сварки (непровар), выплавки и режима эксплуатации [5].
Но помимо разгерметизации резервуаров, содержащих наибольшее количество АХОВ, аварии могут быть вызваны разрушением отдельных блоков технической системы.
Анализ физико-химических свойств аммиака, условий производственных операций и изучения опыта крупных аварий по зарубежным литературным данным и сведениям Росгостехнадзора России позволяет сделать вывод, что для аммиачной холодильной установки характерны следующие аварии:
1) разрушение оборудования и коммуникаций, находящихся под избыточным давлением;
2) взрыв и сгорание аммиачно-воздушной смеси при разгерметизации оборудования;
3) распространение токсичного облака аммиака, образовавшегося в результате выброса его из системы;
Основные причины, способствующие возникновению аварии:
1) нарушение персоналом норм и правил производственной и трудовой дисциплины, своих должностных обязанностей и правил по ремонту и эксплуатации оборудования и систем;
2) нарушение норм технологического режима (в том числе из-за отказа средств контроля и управления), выход заданных параметров за допустимые регламентированные пределы возможных изменений и их тенденция приближения к опасным предельным значениям;
3) все случаи разгерметизации технологических систем и создание на объекте любой степени загазованности, включая локальные очаги;
4) аварийная остановка какого либо блока системы из-за неисправности или по другим причинам;
5) возникновение на объекте любых возгораний или очагов пожара;
6) внешнее механическое воздействие на элементы технологической системы;
7) природные опасности акты саботажа (диверсии), опасности, связанные с движением транспорта, а также с соседними производствами и объектами [1].
Опыт эксплуатации АХУ показывает, что опасными отклонениями от оптимального режима работы являются:
1) повышенная температура нагнетания.
Эта ситуация может возникнуть при перегреве на всасе компрессора или при неполадках непосредственно в самом компрессоре и привести к разгерметизации компрессора или его обвязки.
2) повышенная температура конденсации из-за несоответствия производительности включенных компрессоров и конденсаторов;
3) попадание влаги в цилиндры компрессора.
Это может привести к гидравлическому удару и разрушению цилиндров компрессора. Попадание жидкости в цилиндры, вызывающие гидравлические удары, чаще всего связано с неисправностью приборов контроля уровня жидкости в отделителях на всасывающей стороне компрессоров, а также с другими нарушениями режима работы машины. Может произойти разгерметизация компрессора или его обвязки;